中國(guó)６０年來(lái)重大科學(xué)成就

本刊編輯部

60年的歲月不長(zhǎng)也不短。然而，對(duì)于中國(guó)科技來(lái)說(shuō)卻是一個(gè)飛躍和變革的過(guò)程。從中國(guó)科技的果園中擷取一些璀璨的果實(shí)，可以一葉知秋，管窺中國(guó)科技的巨大成就。

“神舟”邀游太空行——載人航天

探索太空是人類長(zhǎng)久的夢(mèng)想，這個(gè)夢(mèng)想在美國(guó)、俄羅斯完成之后，也由中國(guó)人完成了。

1999年11月20日6時(shí)30分，“神舟一號(hào)”飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射基地順利升空，經(jīng)過(guò)21小時(shí)的飛行后順利返回地面。這枚載人航天工程的“先鋒官”，竟是由地面試驗(yàn)用的電性能測(cè)試飛船臨時(shí)改裝而成。將初樣產(chǎn)品直接當(dāng)成正樣產(chǎn)品使用，在中國(guó)航天史上史無(wú)前例。

2001年1月10日凌晨，“神舟二號(hào)”飛船發(fā)射成功。飛船在軌飛行近7天后返回地面?！吧裰鄱?hào)”是第一艘正樣無(wú)人飛船，技術(shù)狀態(tài)與載人飛船基本一致。它的發(fā)射完全是按照載人飛船的環(huán)境和條件進(jìn)行的，凡是與航天員生命保障有關(guān)的設(shè)備，基本上都采用了真實(shí)件。

2002年3月25日，“神舟三號(hào)”飛船發(fā)射升空，于4月1日返回地面?！吧裰廴?hào)”飛船搭載了人體代謝模擬裝置、擬人生理信號(hào)設(shè)備以及形體假人，能夠定量模擬航天員呼吸和血液循環(huán)等重要生理活動(dòng)參數(shù)。

2002年12月，“神舟四號(hào)”在經(jīng)受了零下29攝氏度低溫的考驗(yàn)后，于30日0時(shí)30分成功發(fā)射，突破了我國(guó)低溫發(fā)射的歷史紀(jì)錄。

2003年10月15日，我國(guó)第一艘載人飛船“神舟五號(hào)”成功發(fā)射。中國(guó)首位航天員楊利偉成為浩瀚太空的第一位中國(guó)訪客。神舟五號(hào)21小時(shí)23分鐘的太空行程，標(biāo)志著中國(guó)已成為世界上繼俄羅斯和美國(guó)之后第3個(gè)能夠獨(dú)立開(kāi)展載人航天活動(dòng)的國(guó)家。

2005年10月12日，我國(guó)第2艘載人飛船“神舟六號(hào)”成功發(fā)射，航天員費(fèi)俊龍、聶海勝被順利送上太空。17日凌晨，在經(jīng)過(guò)115小時(shí)32分鐘的太空飛行后，飛船返回艙順利著陸?！吧裰哿?hào)”進(jìn)行了我國(guó)載人航天工程的首次多人多天飛行試驗(yàn)，完成了我國(guó)真正意義上有人參與的空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)。

2008年9月25日，我國(guó)第3艘載人飛船“神舟七號(hào)”成功發(fā)射，3名航天員翟志剛、劉伯明、景海鵬順利升空。27日，翟志剛身著我國(guó)研制的“飛天”艙外航天服，在身著俄羅斯“海鷹”艙外航天服的劉伯明的輔助下，進(jìn)行了19分35秒的出艙活動(dòng)。中國(guó)成為世界上第3個(gè)掌握空間出艙活動(dòng)技術(shù)的國(guó)家。

“嫦娥”欲飛廣寒宮——深空探測(cè)

月亮曾被人類的神話渲染得無(wú)比神秘和美麗。美國(guó)科學(xué)家登月之后證明這只是一個(gè)荒蕪的地方，當(dāng)然也沒(méi)有廣寒宮。為了驗(yàn)證這一切，中國(guó)人也要探索月球。

首次載人航天成功后，探月工程成為中國(guó)在航天技術(shù)發(fā)展過(guò)程中的又一個(gè)里程碑。載人航天距地球飛行的軌道是200～300千米，應(yīng)用衛(wèi)星所達(dá)到的軌道高度是3萬(wàn)到4萬(wàn)千米，而月球探測(cè)所需要的距離近40萬(wàn)千米，這將促進(jìn)中國(guó)航天技術(shù)水平的提升，也將深化中國(guó)對(duì)宇宙空間的認(rèn)識(shí)。中國(guó)的探月計(jì)劃分為“繞”、“落”、“回”三個(gè)階段實(shí)施。2007年10月24日18時(shí)5分，我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征三號(hào)甲運(yùn)載火箭將“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星成功送入太空。

“嫦娥一號(hào)”是我國(guó)自主研制的第一顆月球探測(cè)衛(wèi)星，它的發(fā)射成功，標(biāo)志著我國(guó)實(shí)施繞月探測(cè)工程邁出重要一步。11月5日，“嫦娥一號(hào)”成功“牽手”月球，成為中國(guó)第一顆月球衛(wèi)星：11月7日，“嫦娥一號(hào)”以準(zhǔn)確進(jìn)入200千米使命軌道為標(biāo)志，完成中國(guó)歷史上最遠(yuǎn)的“太空長(zhǎng)征”；11月26日，“嫦娥一號(hào)”傳回的“第一幅月圖”完美亮相，中國(guó)首次月球探測(cè)工程圓滿成功……“嫦娥一號(hào)”月球探測(cè)工程的成功，開(kāi)啟了中國(guó)人走向深空探索宇宙奧秘的時(shí)代，標(biāo)志著我國(guó)已經(jīng)進(jìn)入世界具有深空探測(cè)能力的國(guó)家行列。同時(shí)，探月工程也必將帶動(dòng)信息、材料、能源、微機(jī)電、遙感科學(xué)等其他新技術(shù)的提高，對(duì)于促進(jìn)中國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要意義。

眾星拱月參北斗——人造衛(wèi)星

天上的星星參北斗，人造衛(wèi)星也不例外。而且中國(guó)的幾十顆人造衛(wèi)星更是在探索星空，為民服務(wù)。

1970年4月24日，中國(guó)第一顆人造地球衛(wèi)星“東方紅”1號(hào)在酒泉發(fā)射成功，中國(guó)成為世界上第5個(gè)發(fā)射衛(wèi)星的國(guó)家。1975年11月26日，中國(guó)首顆返回式衛(wèi)星發(fā)射成功，3天后順利返回，中國(guó)成為世界上第3個(gè)掌握衛(wèi)星返回技術(shù)的國(guó)家。1981年9月20日，中國(guó)用一枚火箭發(fā)射3顆衛(wèi)星獲得成功，成為世界上第4個(gè)掌握一箭多星發(fā)射技術(shù)的國(guó)家。1984年4月8日，“東方紅二號(hào)”地球靜止軌道通信衛(wèi)星發(fā)射并定點(diǎn)成功，中國(guó)成為世界上第5個(gè)能自行研制發(fā)射地球靜止軌道通信衛(wèi)星的國(guó)家。1988年9月7日和1990年9月3日，兩顆“風(fēng)云一號(hào)”太陽(yáng)同步軌道氣象衛(wèi)星先后發(fā)射成功。1997年6月10日第1顆“風(fēng)云二號(hào)”靜止軌道氣象衛(wèi)星發(fā)射成功，我國(guó)成為世界上第3個(gè)同時(shí)擁有極軌道和靜止軌道氣象衛(wèi)星的國(guó)家。1999年10月14日，中國(guó)第1顆“資源一號(hào)”衛(wèi)星發(fā)射成功，我國(guó)成為世界上第4個(gè)擁有地球資源衛(wèi)星的國(guó)家。2000年10月31日第1顆“北斗一號(hào)”導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射成功，至今已成功發(fā)射6顆導(dǎo)航衛(wèi)星，建成了“北斗一號(hào)”區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)，成為世界上第3個(gè)擁有自主衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的國(guó)家。至今，我國(guó)自行研制和發(fā)射了80多顆人造地球衛(wèi)星。我國(guó)研制的14種“長(zhǎng)征”系列運(yùn)載火箭基本上滿足了發(fā)射不同軌道、不同用途衛(wèi)星的要求。迄今，“長(zhǎng)征”系列運(yùn)載火箭117次騰空，將我國(guó)自行研制的80多個(gè)空間飛行器(包括7艘飛船和1個(gè)月球探測(cè)器)送入預(yù)定軌道，成功發(fā)射了29顆外國(guó)制造的衛(wèi)星。我國(guó)獨(dú)立研制成了返回式遙感衛(wèi)星系列、“東方紅”通信廣播衛(wèi)星系列、“風(fēng)云”氣象衛(wèi)星系列、“實(shí)踐”科學(xué)探測(cè)與技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星系列、“資源”地球資源衛(wèi)星系列、“海洋”衛(wèi)星系列和“北斗”導(dǎo)航定位衛(wèi)星系列。各類衛(wèi)星被廣泛應(yīng)用于社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、科技、文化教育和國(guó)防建設(shè)等領(lǐng)域，在推動(dòng)國(guó)防現(xiàn)代化建設(shè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)上發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。

生命天書(shū)揭秘密——破譯基因圖譜

人類既遙望星空，也需要探索自己生命的本質(zhì)和奧秘。為此，中國(guó)參與了人類最重要的探索自身的科學(xué)研究，破譯自身的生命密碼，即人類基因組計(jì)劃。

人類基因組計(jì)劃是要揭開(kāi)組成人體10萬(wàn)個(gè)基因的30億個(gè)堿基對(duì)的秘密。該計(jì)劃先后有美、英、日、德、法及中國(guó)等6個(gè)國(guó)家、16個(gè)實(shí)驗(yàn)室及1100名生物科學(xué)家、計(jì)算機(jī)專家和技術(shù)人員參加。1999年7月我國(guó)在國(guó)際人類基因組注冊(cè)，承擔(dān)了國(guó)際人類基因組大規(guī)模測(cè)序任務(wù)的1％，即3號(hào)染色體短臂上3000

萬(wàn)個(gè)堿基對(duì)的測(cè)序任務(wù)。

2002年中國(guó)科學(xué)家又承擔(dān)了人類基因組單體型圖計(jì)劃10％的任務(wù)，即構(gòu)建3號(hào)、21號(hào)染色體和8號(hào)染色體短臂的單體型圖。同時(shí)，中國(guó)還提供一半的亞裔樣品。這個(gè)計(jì)劃主要是破解人類基因組序列中的單個(gè)堿基差異，了解其在人群中的分布與規(guī)律，為發(fā)現(xiàn)與疾病相關(guān)的基因及其多態(tài)位點(diǎn)提供重要依據(jù)。

2007年10月11日，由深圳華廈基因研究院、生物信息系統(tǒng)國(guó)家工程研究中心及中國(guó)科學(xué)院北京基因研究所共同繪制的第一個(gè)完整中國(guó)人基因組圖譜(又稱“炎黃一號(hào)”)宣布完成。這也是第一個(gè)亞洲人全基因序列圖譜，是用新一代測(cè)序技術(shù)獨(dú)立完成的100％中國(guó)人基因組圖譜。從族群的差異來(lái)說(shuō)，由于完成的中國(guó)人的基因組是漢族人的基因組，因而意味著能把這一成果覆蓋到中國(guó)92％的漢族人口。至少讓擁有相同遺傳特點(diǎn)的同一族群的人在未來(lái)可享有藥物治療和保健的基礎(chǔ)。

人類基因組研究至少在疾病治療方面提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。未來(lái)，對(duì)于單基因病，如亨廷頓舞蹈病、遺傳性結(jié)腸癌和乳腺癌等，可采用“定位克隆”和“定位候選克隆”的思路進(jìn)行診斷和治療。對(duì)于心血管疾病、腫瘤、糖尿病、神經(jīng)精神類疾病(如老年性癡呆、精神分裂癥等)、自身免疫性疾病等多基因疾病則可通過(guò)多基因的調(diào)控來(lái)診斷治療。

修補(bǔ)生命不是夢(mèng)——干細(xì)胞和再生醫(yī)學(xué)研究

生命不只是出生和成長(zhǎng)，還有死亡和受傷。對(duì)于生命的損傷以及并未達(dá)到人類正常壽命的死亡，是可以通過(guò)生物醫(yī)學(xué)技術(shù)來(lái)彌補(bǔ)的，干細(xì)胞和再生醫(yī)學(xué)就是這樣一種典型技術(shù)，中國(guó)人正在這個(gè)領(lǐng)域突飛猛進(jìn)。

干細(xì)胞研究和再生醫(yī)學(xué)是生物醫(yī)學(xué)的前沿陣地之一，中國(guó)在這一領(lǐng)域有很多成果已經(jīng)接近世界先進(jìn)水平。目前國(guó)際干細(xì)胞研究形成了4大熱點(diǎn)，即胚胎干細(xì)胞建系及定向誘導(dǎo)成組織細(xì)胞的分子機(jī)制；成體干細(xì)胞橫向分化的條件：各種組織成體干細(xì)胞庫(kù)的建立以及臨床治療試驗(yàn)等。

中國(guó)研究人員已經(jīng)能體外克隆出人骨、血液、神經(jīng)和皮膚等組織，并已經(jīng)著手克隆血管、食道和膀胱等器官。例如，我國(guó)已研發(fā)了第一個(gè)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)并己獲得國(guó)家藥品監(jiān)督管理局批準(zhǔn)的規(guī)范的自體骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(MSCs)產(chǎn)品，在修復(fù)心肌、再生血管、改善心功能上明顯優(yōu)于骨髓單個(gè)核細(xì)胞。同時(shí)，我國(guó)也建立了人類胚胎干細(xì)胞體外誘導(dǎo)分化為中腦多巴胺能神經(jīng)元和脊髓運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的方法，以及建立誘導(dǎo)人胚胎干細(xì)胞分化為肝細(xì)胞的方法，為治療帕金森氏病、細(xì)胞移植和肝病替代治療提供了基礎(chǔ)。同時(shí)，我國(guó)研究人員從骨髓中分離出間充質(zhì)干細(xì)胞進(jìn)行肌腱體外培養(yǎng)，形成有正常功能的肌腱細(xì)胞。將這些肌腱細(xì)胞植入后腿膝蓋部肌腱斷裂的小白鼠，能幫助小白鼠恢復(fù)正常的活動(dòng)能力。

我國(guó)研究人員還利用干細(xì)胞在一只身長(zhǎng)不足5厘米，體重不過(guò)20克的裸鼠背上培育出了1厘米長(zhǎng)管狀的兔子尿道。我國(guó)研究人員還從大鼠的軟骨中提取間充質(zhì)干細(xì)胞，經(jīng)體外培養(yǎng)擴(kuò)增后，可以形成心肌細(xì)胞，植入發(fā)生心肌梗塞的大鼠心臟中，顯著改善了心臟功能。

這些成果意味著，不久以后，可以利用干細(xì)胞克隆生成的器官和組織治療癌癥、心血管疾病、糖尿病、肝臟疾病、帕金森氏病、泌尿系統(tǒng)疾病、老年性癡呆等疾病。

水稻“天書(shū)”已破譯——水稻基因測(cè)序

水稻是人類的重要食糧，世界上有一半的人靠水稻為生，人類在感謝它的同時(shí)，更愿意從分子深處了解它的奧秘，于是中國(guó)人參與了破譯水稻基因組。

2005年8月出版的英國(guó)《自然》雜志刊登了一張水稻全基因組序列完成圖，其覆蓋率和精確度均遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于此前發(fā)表的草圖。這是目前己完成的最精確、最完整的測(cè)序工作之一，是繼人類基因組計(jì)劃之后，科學(xué)家完成的又一項(xiàng)重要測(cè)序工作。我國(guó)科學(xué)家(包括臺(tái)灣地區(qū)的科學(xué)家)對(duì)國(guó)際水稻基因組計(jì)劃的貢獻(xiàn)率達(dá)20％，寫(xiě)下了絢爛的“中國(guó)卷”。國(guó)際水稻基因組測(cè)序計(jì)劃始于1998年，由日本、美國(guó)、中國(guó)等10個(gè)國(guó)家和地區(qū)參加。此次繪制完成的水稻基因組全圖不僅定位了水稻中的3.75萬(wàn)個(gè)基因，而且率先在動(dòng)植物中完成了對(duì)著絲粒的測(cè)序。除已經(jīng)完成測(cè)序的水稻1、4、10號(hào)染色體外，其余染色體的測(cè)序分別由日本(5條)、美國(guó)(2條)、中國(guó)臺(tái)灣(1條)、法國(guó)(1條)完成，印度、韓國(guó)、巴西等參與了部分染色體測(cè)序工作。

2002年底，科學(xué)家們初步繪制完成了水稻基因組草圖。中國(guó)科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院國(guó)家基因研究中心參與了這項(xiàng)國(guó)際大型研究工作。在草圖的繪制中，中國(guó)科學(xué)家圓滿完成了水稻4號(hào)染色體的精細(xì)序列測(cè)定和分析工作。在接下來(lái)的全圖繪制中，中方科學(xué)家承擔(dān)并完成了水稻秈、粳兩個(gè)亞種間全基因組序列的比較及水稻基因組著絲粒序列的分析工作。另外，中方科學(xué)家還填補(bǔ)了水稻4號(hào)染色體序列的4個(gè)物理空缺和近300個(gè)序列空缺，使得4號(hào)染色體仍然是測(cè)序最完整的染色體之一。水稻是迄今第一個(gè)被測(cè)序的農(nóng)作物，共有12條染色體，其中蘊(yùn)藏著高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、美味色香以及與抗病抗蟲(chóng)、抗逆等性狀相關(guān)的遺傳信息。解析水稻基因組序列，是改進(jìn)水稻品質(zhì)、提高水稻產(chǎn)量的前提和基礎(chǔ)。

糧棉生產(chǎn)創(chuàng)奇跡——超級(jí)稻和轉(zhuǎn)基因棉

曾有人懷疑：誰(shuí)來(lái)養(yǎng)活中國(guó)人。這個(gè)問(wèn)題由一位叫袁隆平的中國(guó)科學(xué)家作出了回答：靠中國(guó)人，首先是靠超級(jí)水稻。

中國(guó)是世界上首個(gè)成功培育出超級(jí)雜交水稻的國(guó)家，這一切都要?dú)w功于這位叫袁隆平的人。雜交稻研究是公認(rèn)的世界難題，袁隆平的研究相繼獲得了“二九南1號(hào)”、“三系雜交稻”、“兩系法雜交水稻”、“超級(jí)雜交稻”的成果。2008年10月，超級(jí)雜交稻在示范區(qū)躍上畝產(chǎn)900千克大關(guān)。從“三系法”到“兩系法”再到“超級(jí)稻”，從畝產(chǎn)400千克到600千克再到900千克，我國(guó)農(nóng)業(yè)創(chuàng)造了世界糧食生產(chǎn)的奇跡——以7％的耕地養(yǎng)活了占世界22％的人口。目前，中國(guó)的雜交水稻已走出國(guó)門(mén)，為解決全球特別是發(fā)展中國(guó)家的缺糧問(wèn)題發(fā)揮作用。至今，已有東南亞、南亞、南美、非洲等40多個(gè)國(guó)家和地區(qū)研究或引種，種植面積達(dá)150萬(wàn)公頃，增產(chǎn)效益十分顯著，被世界譽(yù)為“中國(guó)第五大發(fā)明”。

中國(guó)人能自己解決吃的問(wèn)題，同樣也能自己解決穿的問(wèn)題，這首先體現(xiàn)在轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉方面。所謂轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉，就是通過(guò)生物技術(shù)，把一種細(xì)菌的遺傳物質(zhì)(DNA)片段轉(zhuǎn)移到棉花里，讓棉花具有一定的抗蟲(chóng)性狀。我國(guó)是世界產(chǎn)棉和消費(fèi)大國(guó)。20世紀(jì)90年代前期，大面積的棉鈴蟲(chóng)災(zāi)害使得我國(guó)一些棉區(qū)的棉花畝產(chǎn)降幅達(dá)80％。就在棉鈴蟲(chóng)肆虐之際，一家跨國(guó)公司憑借其領(lǐng)先世界的生物技術(shù)，研制出了轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉，并一舉占有我國(guó)95％的抗蟲(chóng)棉市場(chǎng)份

額。發(fā)展國(guó)產(chǎn)轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉勢(shì)在必行。我國(guó)從1991年開(kāi)始進(jìn)行棉花抗蟲(chóng)基因的構(gòu)建工作，1992年，中國(guó)農(nóng)科院生物技術(shù)所采用基因工程技術(shù)，成功研制出單價(jià)抗蟲(chóng)基因，使中國(guó)成為世界上第二個(gè)擁有抗蟲(chóng)基因自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)家。繼而，他們又先后培育成功既抗棉鈴蟲(chóng)又抗蚜蟲(chóng)的雙抗棉花新品種。采用基因工程和傳統(tǒng)雜交技術(shù)相結(jié)合的方法，我國(guó)科學(xué)家首次在國(guó)際上選育成功高產(chǎn)量、高純度、高效率、大規(guī)模、低成本、能夠直接應(yīng)用的轉(zhuǎn)雙價(jià)抗蟲(chóng)基因的三系雜交抗蟲(chóng)棉sGKz8，整體技術(shù)水平居國(guó)際領(lǐng)先。如今，我國(guó)轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉品種在產(chǎn)量、抗性等方面已明顯優(yōu)于美國(guó)抗蟲(chóng)棉品種，不僅奪回了70％的市場(chǎng)份額，而且走向了國(guó)際市場(chǎng)。

獲取資源新途徑——?jiǎng)游锟寺∨c轉(zhuǎn)基因技術(shù)

人類為了向動(dòng)植物獲取更多的資源，發(fā)明了克隆和轉(zhuǎn)基因技術(shù)。中國(guó)人在這個(gè)領(lǐng)域也走到了世界的前列。

克隆(Clone)源于希臘文Klon，原意為用樹(shù)木的枝條增殖，現(xiàn)指人工誘導(dǎo)下的無(wú)性繁殖，即從一個(gè)細(xì)胞得到兩個(gè)以上的細(xì)胞、細(xì)胞群或生物體，由一個(gè)親本系列產(chǎn)生的DNA系列的技術(shù)，稱之為克隆技術(shù)。將一個(gè)細(xì)胞分裂繁殖一大群細(xì)胞，叫一個(gè)克隆。1903年開(kāi)始，克隆技術(shù)被引入園藝學(xué)，隨后逐漸應(yīng)用到植物學(xué)、動(dòng)物學(xué)和醫(yī)學(xué)方面，現(xiàn)已通過(guò)無(wú)性繁殖方式產(chǎn)生后代，如克隆青蛙、克隆鼠、克隆兔、克隆猴、克隆豬、克隆牛，乃至用體細(xì)胞克隆山羊、綿羊。這一尖端生物技術(shù)還能挽救瀕危動(dòng)植物，所以克隆技術(shù)成為20世紀(jì)重大的科技成果之一。

從20世紀(jì)80年代起，我國(guó)就開(kāi)展了大量的動(dòng)物胚胎細(xì)胞克隆研究工作。1984年3月9日，我國(guó)青年學(xué)者旭日干與日本學(xué)者合作，培育出世界上第一胎“試管山羊”，1989年，“試管綿羊”被成功培育。1989年8月15日，我國(guó)又成功培育出首胎“試管?！薄！霸嚬芫d羊”和“試管牛”的成功培育，使我國(guó)成為繼美國(guó)、日本、法國(guó)之后在世界上擁有此項(xiàng)技術(shù)的為數(shù)不多的國(guó)家之一。山東萊陽(yáng)農(nóng)學(xué)院的克隆牛在國(guó)際上首次使用了玻璃化超快速冷凍保存技術(shù)；中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)成功地克隆了我國(guó)第一頭體細(xì)胞克隆豬；西北農(nóng)林科技大學(xué)培育了世界首例成年體細(xì)胞克隆山羊。動(dòng)物體細(xì)胞克隆大大加速高產(chǎn)牲畜、優(yōu)質(zhì)種畜的迅速擴(kuò)繁。2002年，中國(guó)首批本土克隆牛誕生，使中國(guó)繼日本、新西蘭和美國(guó)之后，成為第四個(gè)克隆牛研究成功的國(guó)家，創(chuàng)造了克隆胚胎移植受胎率、妊娠出生率、繁殖成活率和群體規(guī)模四項(xiàng)世界第一，成為中國(guó)生物工程技術(shù)發(fā)展史上的一個(gè)里程碑。

在克隆的同時(shí)可以引進(jìn)一些外源性基因稱為轉(zhuǎn)基因。我國(guó)在轉(zhuǎn)基因動(dòng)物研究方面也取得了可喜的成就，如轉(zhuǎn)基因魚(yú)等已處于國(guó)際領(lǐng)先地位，轉(zhuǎn)基因奶牛的研究也可望在近期內(nèi)有突破性進(jìn)展。一種生長(zhǎng)耗料低、肉質(zhì)好、抗病力強(qiáng)的轉(zhuǎn)基因豬，已由湖北省農(nóng)科院畜牧所培育成功，其基因?qū)肟傂蕿?.1％，比國(guó)外高出一倍多，超過(guò)國(guó)際先進(jìn)水平。2003年10月13日，世界上第一頭轉(zhuǎn)人巖藻糖轉(zhuǎn)移酶基因的體細(xì)胞克隆?！皫r娃”在其出生地山東省梁山縣通過(guò)專家鑒定。“巖娃”同時(shí)創(chuàng)造了在同一頭牛中轉(zhuǎn)有3種(人巖藻糖轉(zhuǎn)移酶基因、綠色熒光蛋白基因和新霉素抗性基因)不同外源性基因的世界先例。

生命進(jìn)化有新說(shuō)——澄江動(dòng)物群研究

人類和生命來(lái)自哪里?中國(guó)科學(xué)家對(duì)此作出了某些回答，這就是寒武紀(jì)生命大爆發(fā)的研究成果。

寒武紀(jì)距今5.4億～5.1億年，在短短的500萬(wàn)～1000萬(wàn)年時(shí)間內(nèi)，大量生物門(mén)類迅速涌現(xiàn)，現(xiàn)今30多個(gè)門(mén)類那時(shí)就涌現(xiàn)出20個(gè)。寒武紀(jì)生命大爆發(fā)一直讓包括達(dá)爾文在內(nèi)的科學(xué)家們困惑不解。在人們普遍認(rèn)同達(dá)爾文進(jìn)化論的今天，全面揭示并合理解釋寒武紀(jì)生物大爆發(fā)的真實(shí)原因、探索眾多動(dòng)物門(mén)類起源的難題，是古生物學(xué)和進(jìn)化生物學(xué)的重要前沿科學(xué)領(lǐng)域。自1984年我國(guó)學(xué)者在云南澄江發(fā)現(xiàn)“澄江動(dòng)物群”以來(lái)，深入研究寒武紀(jì)生命大爆發(fā)成為可能，而我國(guó)科學(xué)家更憑借得天獨(dú)厚的化石資源優(yōu)勢(shì)，取得了突出成就：采集標(biāo)本10萬(wàn)余件，并對(duì)各門(mén)類化石進(jìn)行了化石生物學(xué)、功能解剖學(xué)、演化生物學(xué)、古生態(tài)學(xué)、古地理學(xué)、埋藏學(xué)等多學(xué)科綜合研究；發(fā)現(xiàn)并研究了包括脊椎、真節(jié)肢、螯肢和甲殼等動(dòng)物的起源；發(fā)現(xiàn)并論證了已知最古老、最原始的脊椎動(dòng)物昆明魚(yú)和海口魚(yú)，將脊椎動(dòng)物早期歷史往前推進(jìn)了約5千萬(wàn)年；證實(shí)了現(xiàn)生動(dòng)物門(mén)和亞門(mén)以及復(fù)雜生態(tài)體系起源于早寒武紀(jì)：提出“廣義進(jìn)化論”，對(duì)寒武紀(jì)生命大爆發(fā)的激發(fā)因素進(jìn)行了綜合分析……一系列的相關(guān)成果使得我國(guó)科學(xué)家在早期生命演化與“寒武紀(jì)大爆發(fā)”研究領(lǐng)域取得國(guó)際領(lǐng)先地位。其中“澄江動(dòng)物群與寒武紀(jì)大爆發(fā)”研究項(xiàng)目榮獲國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。

全球前10有“曙光”——超級(jí)計(jì)算機(jī)

除了吃穿住等人類的基本需求外，信息攝取和處理也成為人類進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的巨大標(biāo)志，中國(guó)人研發(fā)的超級(jí)計(jì)算機(jī)已進(jìn)入世界前10名的行列。

2008年8月，由中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所、曙光信息產(chǎn)業(yè)有限公司自主研發(fā)制造的百萬(wàn)億次超級(jí)計(jì)算機(jī)“曙光5000”研制成功。“曙光5000”高性能計(jì)算機(jī)是國(guó)家863計(jì)劃高性能計(jì)算機(jī)及其核心軟件重大專項(xiàng)支持的研究項(xiàng)目，是面向網(wǎng)絡(luò)的高性能計(jì)算機(jī)，同時(shí)也是面向信息服務(wù)的超級(jí)服務(wù)器，可以提供多目標(biāo)的系統(tǒng)服務(wù)?！笆锕?000”系統(tǒng)峰值運(yùn)算速度達(dá)到每秒230萬(wàn)億次浮點(diǎn)運(yùn)算，Linpack(高性能計(jì)算領(lǐng)域最出名和使用最廣泛的基準(zhǔn)測(cè)試)運(yùn)算速度超過(guò)每秒160萬(wàn)億次浮點(diǎn)運(yùn)算，是目前國(guó)內(nèi)速度最快的商用高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其運(yùn)算速度全球排名前10。除了超強(qiáng)計(jì)算能力，它還擁有全自主、超高密度、超高性價(jià)比、超低功耗以及超廣泛應(yīng)用等特點(diǎn)。這標(biāo)志著中國(guó)成為繼美國(guó)之后第二個(gè)能制造和應(yīng)用超百萬(wàn)億次商用高性能計(jì)算機(jī)的國(guó)家，也表明我國(guó)生產(chǎn)、應(yīng)用、維護(hù)高性能計(jì)算機(jī)的能力達(dá)到世界先進(jìn)水平。從突破發(fā)達(dá)國(guó)家的技術(shù)限制與封鎖，到躋身世界高性能計(jì)算機(jī)平臺(tái)供應(yīng)商，再到成功地轉(zhuǎn)型商用……中國(guó)高性能計(jì)算機(jī)的發(fā)展已經(jīng)走過(guò)了17年的歷程。曙光通過(guò)他們的信念、通過(guò)他們的智慧，讓這一切慢慢地成為了自己手中的現(xiàn)實(shí)和別人眼中的奇跡。

自主研發(fā)中國(guó)“芯”——龍芯高級(jí)芯片

高性能的計(jì)算機(jī)是信息技術(shù)的核心，而芯片又是計(jì)算機(jī)的核心。中國(guó)的龍芯正是這樣一種高級(jí)芯片。

龍芯(英語(yǔ)：Loongson)是我國(guó)第一款自主開(kāi)發(fā)的高性能通用CPU芯片，由中國(guó)科學(xué)院計(jì)算機(jī)技術(shù)研究所于2002年研制成功。龍芯的特殊性在于它是通用CPU，而不是一般的ASIC芯

片。通用CPU是信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)部件，是武器裝備的核心器件。通用CPU可廣泛應(yīng)用在國(guó)防安全、計(jì)算機(jī)、工業(yè)控制、信息家電、汽車(chē)電子、航空航天等領(lǐng)域。可以說(shuō)，通用CPU對(duì)于信息產(chǎn)業(yè)，就像鋼鐵對(duì)于工業(yè)，具有基礎(chǔ)的支撐作用。發(fā)展自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的微處理器，建立自主可控的信息產(chǎn)業(yè)是國(guó)家的需要、時(shí)代的需要，是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要。自從2001年初正式開(kāi)始龍芯處理器的設(shè)計(jì)以來(lái)，龍芯已經(jīng)走過(guò)了8年的歷史。龍芯的發(fā)展經(jīng)歷技術(shù)積累、產(chǎn)業(yè)突破、產(chǎn)業(yè)積累以及形成體系4個(gè)發(fā)展階段。在這8年中。我國(guó)從無(wú)到有地掌握了高性能處理器的核心技術(shù)及其質(zhì)量設(shè)計(jì)技術(shù)，目前最新設(shè)計(jì)的龍芯系列處理器已經(jīng)達(dá)到了世界先進(jìn)水平(最近流行的四核龍芯3號(hào)處理器采用65nm工藝，主頻IGHz，晶體管數(shù)目達(dá)到4，25億個(gè))。8年來(lái)，龍芯系列芯片將我國(guó)高性能通用CPU與國(guó)際先進(jìn)水平的距離縮短了15年。龍芯的每一個(gè)動(dòng)作，都成為整個(gè)計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。

不盡能源滾滾來(lái)——“人造太陽(yáng)”研制

人類能不能制造一個(gè)裝置像太陽(yáng)那樣為人類提供源源不斷的能源?回答是可能的，中國(guó)科學(xué)家已經(jīng)獲得初步成功。

“人造太陽(yáng)”是指基于可控?zé)岷司圩兎磻?yīng)堆，使其像太陽(yáng)那樣產(chǎn)生巨大的能量，安全可靠而又一勞永逸地解決人類能源之需。這一計(jì)劃的正式名稱是國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆項(xiàng)目(ITER)，其意義不亞于國(guó)際空間站計(jì)劃和人類基因組計(jì)劃。中國(guó)與美、歐、俄、日、韓、印7方共同參與，并承擔(dān)10％的任務(wù)，從而使該計(jì)劃成為迄今為止我國(guó)參與的最昂貴也最具挑戰(zhàn)性的大科學(xué)工程國(guó)際合作項(xiàng)目。我國(guó)自主設(shè)計(jì)、自主建設(shè)的人造太陽(yáng)——EAST熱核聚變裝置也于2006年9月首次成功放電，成為世界上第一個(gè)建成并真正運(yùn)行的“實(shí)驗(yàn)型先進(jìn)超導(dǎo)托卡馬克”裝置。托卡馬克是“磁線圈圓環(huán)室”的俄文縮寫(xiě)，這是一個(gè)由封閉磁場(chǎng)組成的“容器”，用來(lái)約束電離子的等離子體。為了達(dá)到核聚變所要求的條件，托卡馬克已經(jīng)變?yōu)橐粋€(gè)高度復(fù)雜的裝置，要有超大電流、超強(qiáng)磁場(chǎng)、超高溫、超低溫等極限環(huán)境，對(duì)工藝和材料也提出了極高的要求。EAST裝置有真正意義的全超導(dǎo)和非圓截面特性，更有利于科學(xué)家探索等離子體穩(wěn)態(tài)先進(jìn)運(yùn)行模式，其工程建設(shè)和物理研究將為ITER的建設(shè)提供--直接經(jīng)驗(yàn)和基礎(chǔ)。未來(lái)的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的熱核聚變反應(yīng)堆用于商業(yè)運(yùn)行后，所產(chǎn)生的能量夠人類用數(shù)億年乃至數(shù)十億年。

上天入水有幫手——機(jī)器人技術(shù)

讓機(jī)器人為人類干活再也不是夢(mèng)想而是現(xiàn)實(shí)，中國(guó)人現(xiàn)在也圓了這個(gè)夢(mèng)。

我國(guó)現(xiàn)有機(jī)器人數(shù)目與全球相比僅占很小的比例，然而在某些領(lǐng)域已經(jīng)取得了世界公認(rèn)的成績(jī)。例如，2006年5月9日，中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所在中國(guó)科技館新館奠基典禮上展出了兩款仿人機(jī)器人，至今許多人還對(duì)能微笑、哭泣、憤怒、作思考狀的“童童”和能按照要求立刻畫(huà)出熊貓、小狗、老鼠以及當(dāng)場(chǎng)為任何人畫(huà)肖像的“貝奇”記憶猶新。除了仿人領(lǐng)域，機(jī)器人還能在探知神秘海底世界方面發(fā)揮舉足輕重的作用。1986年863計(jì)劃實(shí)施之前，我國(guó)研制的水下機(jī)器人都是有纜遙控水下機(jī)器人，工作深度僅為300米。1997年6月中國(guó)第一套6000米水下機(jī)器人試驗(yàn)成功，標(biāo)志著在無(wú)纜水下機(jī)器人研制方面中國(guó)已經(jīng)達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。我國(guó)目前已自主研制出7000米水下機(jī)器人，期待能夠在海底探測(cè)方面做出更大的貢獻(xiàn)。在我國(guó)第24次南極科考中，有了兩位特殊的隊(duì)員——具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“低空飛行機(jī)器人”和“冰雪面移動(dòng)機(jī)器人”，其中低空飛行機(jī)器人在150米的高空成功進(jìn)行了兩次15分鐘25千米的低空穩(wěn)定飛行，冰雪面移動(dòng)機(jī)器人成功地進(jìn)行了機(jī)動(dòng)能力、環(huán)境適應(yīng)能力、防水能力的試驗(yàn)和模擬冰川移動(dòng)測(cè)量等科考任務(wù)，它們?cè)谀蠘O惡劣的自然和氣候條件下能大顯身手，這標(biāo)志著中國(guó)極地科考機(jī)器人的研究及應(yīng)用進(jìn)入了一個(gè)新的階段。

納米描繪新世界——納米技術(shù)研究

納米是10億分之一米，相當(dāng)于4倍原子大小，比單個(gè)細(xì)菌的長(zhǎng)度還要小。這種微觀的尺度正在改變著世界。

中國(guó)的納米科技研究與國(guó)外幾乎同時(shí)起步，在核心期刊發(fā)表的納米科技論文總數(shù)位居世界前列。例如，有關(guān)納米碳管方面的學(xué)術(shù)論文排在美、日之后位居世界第三。在納米碳管的制備方面，1996年我國(guó)科學(xué)家首次發(fā)明了控制多層碳管直徑和取向的模板生長(zhǎng)方法，制備出離散分布、高密度和高強(qiáng)度的定向碳管；1998年合成了世界上最長(zhǎng)的納米碳管，創(chuàng)造了一項(xiàng)“3毫米的世界之最”，這種超長(zhǎng)納米碳管比當(dāng)時(shí)的納米碳管長(zhǎng)度提高1～2個(gè)數(shù)量級(jí)；世界上最細(xì)的納米碳管也制造出來(lái)，直徑僅為0.33～0.5納米。在納米金屬材料方面，我國(guó)科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)納米金屬的奇異性能——超塑延展性，納米銅在室溫下競(jìng)可延伸50多倍而“不折不撓”，被譽(yù)為本領(lǐng)域的一次突破。在納米存儲(chǔ)技術(shù)方面，我國(guó)科學(xué)家2000年在有機(jī)薄膜材料上做出的點(diǎn)陣，信息點(diǎn)直徑僅為0.6納米，較國(guó)外報(bào)道的研究結(jié)果小近一個(gè)數(shù)量級(jí)，是現(xiàn)已實(shí)用化的光盤(pán)信息存儲(chǔ)密度的近百萬(wàn)倍，從而在超高密度信息存儲(chǔ)研究上再創(chuàng)世界之最。

中國(guó)的科技成就掛一漏萬(wàn)，僅僅上述一些成就已經(jīng)讓我們了解到，科技對(duì)于中國(guó)人是多么重要，中國(guó)的科技有了多么巨大的成就。(文章代碼：1602)

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